1 / 33

METABOLISME

METABOLISME. Pengaturan sumberdaya materi dan energi dari sel. Katabolisme : jalur metabolisme yang membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yg lebih sedrhana. Contoh : Respirasi seluler

sylvie
Download Presentation

METABOLISME

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. METABOLISME Pengaturan sumberdaya materi dan energi dari sel. • Katabolisme : jalur metabolisme yang membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yg lebih sedrhana. Contoh : Respirasi seluler • Anabolisme : memakai energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul yg lebih sederhana. Contoh : Sintesis protein

  2. Activated carrier molecules are essential for biosynthesis - ATP, NADH/NADPH

  3. ENZIM • Protein katalitik, agen kimiawi yg mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu • Memerlukan energi aktivasi untuk memulai aktivitasnya • Memiliki substrat yang spesifik • Memiliki sisi aktif untuk tempat berikatan dengan substrat • Aktivitasnya dipengaruhi oleh faktor lingkungan umum, seperti suhu dan pH, dan juga faktor kimiawi tertentu yg secara khusus mempengaruhi enzim itu, kofaktor/koenzim dan inhibitor enzim

  4. A molecule requires activation energy before it can undergo a chemical reaction that leave it in a more stable state Enzyme can lower activation energy

  5. Respirasi Sel

  6. Rantai respirasi dan pembentukan ATP : • Enz. Dehidrogenase melepas ion H+ dr substrat, lalu merduksi NAD NADH + H+ • Mol. NADH memasuki mem. dlm mitokdria sblh matriks dan masuk rantai respirasi • NADH dioksidasi mnjd NAD+ dgn mentransfer ion H ke FAD yg bertindak sebagai carrier hidrogen • Dari FAD tiap proton dilepas ke ruang antar membran, elektronnya masuk ke prot nonheme yg mengandung besi, selanjutnya bergerak ke berbagai komponen rantai respirasi dan terbentuk air • Selama proses perpindahan elektron jg dilepas sejumlah energi yg sebagian digunakan untuk ATP

  7. Fotosintesis • Fotosintesis: adalahsebuahprosesdimanaenergicahayadirubahmenjadienergikimia (ATP) dandisimpandalambentukikatankimiakarbohidrat • 6CO2 + 6 H20 6O2 + C6H12O6

  8. 1. Penyerapancahaya • 2H2O O2 + 4H+ +4 e- • 2. Transport elektron • 2H2O + 2NADP+ 2H+ + 2NADPH + O2 • 3. Pembentukan ATP • H+ + ADP 3- + Pi 2- ATP 4- + H2O • 4. Fiksasi CO2 menjadikarbohidrat cahaya cahaya

  9. Gambar skematis kloroplast lumen

  10. Membran thylakoid terdiri dari lamela grana (bertumpuk) dan lamela stroma (tidak bertumpuk) • Klorofil terletak di membran thylakoid, sehingga reaksi terang fotosintesis berlangsung di membran thylakoid • Reduksi carbon, yang dikatalisis oleh enzim-enzim yang larut dalam air, berlangsung di stroma • Stroma adalah bagian kloroplas diluar membran thylakoid

  11. Organisasi dalam membran thylakoid • Pusat reaksi fotosistem II (PSII), bersama dengan antena klorofil dan protein-protein yang berperan dalam transport elektron, terletak terutama di lamela grana • Pusat reaksi fotosistem I (PSI), bersama dengan antena klorofil dan protein-protein yang berperan dalam transport elektron; dan enzim-ezsim untuk sintesis ATP (coupling factor enzymes) terletak terutama di lamela stroma • Kompleks sitokrom b6f, yang menghubungkan dua sistem tersebut, tersebar merata.

  12. Gambaran skematik Z scheme BIOSEL 2006

  13. PSI yang menyerap cahaya merah panjang (700 nm) menghasilkan reduktan kuat, yang mampu mereduksi NADP + menjadi NADPH di membran dekat stroma; dan menghasilkan pula oksidan lemah • PSII (680 nm) menghasilkan oksidan kuat, yang mampu mengoksidasi H2O menjadi O2 di lumen thylakoid; serta menghasilkan reduktan lemah • ATP dilepaskan ke dalam stroma melalui perpindahan H+ dari lumen ke stroma

  14. Pembentukan ATP • Dari reaksiterangfotosintesis, sebagianenergi yang diserapdisimpandalambentuk NADPH, sebagian lain darienergi photon digunakanuntukmembentuk ATP • Pembentukan ATP dikenaldenganprosesFotofosforilasi • Fotofosforilasiterjadimelaluimekanismekimiaosmotik • Mekanismekimiaosmotik (chemiosmotic mechanism) didasarkanpadaprinsip: bahwaperbedaankonsentrasi ion danpotensialelektrikdiantaramembran, merupakansumberenergibebas

  15. ATP dibentuk oleh kompleks enzim yang dikenal memiliki beberapa nama: ATP synthase, Coupling-Factor, ATPase, CFo - CF1 • Enzim ini terdiri dari dua buah bagian yaitu bagian hidrophobic yang terikat membran disebut CFo dan bagian yang mencuat keluar membran disebut CF1 • CFo membentuk saluran menyeberangi membran, dimana proton mampu melewatinya • CF1 merupakan bagian dari kompleks enzim yang membentuk ATP

  16. Karenaperbedaankonsentrasi proton antara lumen danstroma, makaakantimbulsebuahtenaga (proton motive force) • Proton motive force akanmengakibatkanterjadinyaperpindahan proton dari lumen melaluiCFodankemudianakandilepaskankestromamelalui CF1 • Sisikatalisisdari ATP synthaseterletakdi CF1, dimanapadasaatsintesis ATP, sisiiniakanberputar.

  17. Gambaran skematik ATP synthase ADP +Pi ß ATP

  18. CELL CYCLE • INTERPHASE • growth 1 G1 • synthesis- DNA replication takes place • growth 2

  19. MITOSIS • I. prophase- • nuclear membrane disappears • chromosomes supper coil • II. metaphase • double stranded chromosomes migrate to the equatorial plane

  20. MITOSIS, cont. • III. anaphase- • single stranded chromosomes form • and migrate towards poles

  21. MITOSIS, cont. • IV. telophase • cytokinesis occurs • nuclear membrane reforms

  22. SistemKontrolSiklusSel 1. Seltidakbolehmemasuksifase mitosis, sampaidengan DNA nukleusbereplikasi “sekali”. 2. Sitokinesistidakbolehberlangsungjika terjadimalfungsibenangspindel yang menghambatsegregasikromosomsecarasempurnaselama mitosis. BIOSEL 2010

  23. 3. Karena kebanyakan sel yang terdifferensiasi berhenti dari siklus sel selama fase G1, maka harus ada sistem kontrol yang memonitor dan merespon sinyal dan kondisi lingkungan sehingga keputusan untuk membelah atau berdeferensiasi merupakan keputusan yang tepat. 4. Replikasi kromosom tidak boleh dimulai jika mitosis dari siklus sebelumnya belum selesai. 5. Harus ada signal atau cek untuk meyakinkan perbanyakan organel-organel dan struktur sitoplasma ternasuk dalam framework pengaturan mitosis BIOSEL 2010

  24. Chekpoit dalam Siklus Sel • Merupakantitikpengontrolanygkritisdmnsinyalberhentiatauterusdptmengetursiklussel. • Tigachekpointutamadijumpaidalamsiklusselyaitupadafase G1, G2 dan M • Chekpoint G1 pd selmamaliamerupakan yang paling penting , sebabbilaselmemperolehsinyalterusmakaakanmenyelesaikansiklusdanmembelah, namunbilatidakmemperolehsinyalterusakankeluardarisiklusdanberadapadafase Go. BIOSEL 2006

  25. Siklin dan Kinase Tergantung Siklin • Perubahan titer danaktivitasmolekulpengontrolmemicuterjadinyaurutansiklussel • Mol. Pengaturberupaprotein kinase, suatuenzimygmengaktifkanataumenginaktifkan protein lain dgncaramemfosforilasinya. • Agar menjadiawktif protein kinaseharusdilekatkanpada protein siklin. Olehkarenaitudisebutkinasetergantungsiklin (Cdk). AktivitasCdknaikturunseiringdengankeberadaansiklin • MPF (maturation promoting factor) yifaktorpemacufase M ygmemicujalanselmelewatichekpoint G2 kefase M BIOSEL 2006

More Related